【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电机，该电机包括具有转子轴的转子和具有电刷架的电刷模块，电刷架具有至少一个用于为转子供电的电刷。
技术介绍
1、这种电机应用在不同领域中，尤其是电运行的机动车中。常见的结构形式是他励的同步电机，其中，通过在转子轴处的滑环和电刷为转子供电。在此，电刷通过弹簧被压在转子的滑动触点处，以实现电接触并且为转子供电以产生场。
2、用于这种类型的电机的具体的应用领域是电动的全轮驱动车辆。在此，安装有加速轴，该加速轴不是连续地参与行驶任务。由此，在加速过程期间，仅仅需要暂时给该加速轴的电机的转子供电并且在剩余时间上拖拽转子。
3、由于电刷一直被弹簧压到转子轴的滑环上并且在加速过程以外也持续转动，在与滑环的触点处持续出现电刷的摩擦损失和磨损。为了实现良好地通过电刷电接触滑环，电刷通常包含具有高导电能力的材料(例如铜、银或金)。这些材料成本尤其高。
4、通过使电刷与滑环暂时空间上分离以实现降低磨损以及进而降低运行成本。因此，在加速过程期间，仅仅当电刷与滑环电接触时，电刷才会磨损。
5、为了实现这种电刷与转子的滑环的暂时的且空间的分离，从欧洲专利文献ep 3159 980 a1中已知，除了弹簧之外也使用可填充的气球式元件，该气球式元件通过卡箍固定在转子轴的径向方向上位置固定的支架处。通过利用压缩机填充或放空该气球式元件，可以在转子轴的径向上将电刷压到转子轴的滑环处或者从滑环处抬起。因此实现，通过在转子轴的径向上抬起或压紧电刷，建立或断开在电刷和转子轴的滑环之间的电接触。
技术实现思路
1、由此，本专利技术提出的技术问题是，给出一种相应改进的电刷与电机转子的脱开方案。
2、为了解决该问题，在开头所述类型的电机中，根据本专利技术规定，电刷模块包括轴颈，轴颈可与转子轴可逆地机械耦联，并且电刷贴靠在轴颈上。
3、本专利技术提出，在电刷模块中也设置轴颈，在电刷模块中由电刷架支撑一个、优选地两个或多个电刷，轴颈可以与电机的转子轴机械耦联或者可以与转子轴机械脱耦。在耦联状态中，轴颈形成转子轴的轴向延长部。因此，一个或多个电刷可以在不产生不必要的磨损或摩擦的情况下持续地贴靠在轴颈的滑环处，因为仅仅当轴颈机械地联接在电机的转子轴处时，轴颈才旋转。电刷架用于将所有电刷保持在位置中，例如通过弹簧将电刷压在轴颈上的一个或多个滑环上。为了产生定向的电流，需要至少两个电刷和两个分离的滑环。电刷与持续旋转的转子轴的空间分离不再径向地实现，而是通过轴颈的机械脱开轴向地实现。优选地，轴颈和转子轴布置成彼此同轴，以实现简单的机械耦联。
4、除了轴颈与转子轴的可逆的机械耦联性之外，根据本专利技术的电机的突出之处也在于，在轴颈上设置接触结构，在轴颈与转子轴机械耦联或脱耦的同时，该接触结构可与设置在转子轴侧的接触结构电接触或与其电分离。由此，可以通过轴颈为转子和转子轴供电。在此，通过在引导电流的电刷和轴颈的滑环之间的接触，实现在轴颈的接触结构中的电流。通过转子轴与轴颈机械耦联，该电流继续被引导到转子轴的接触结构中，并且为转子供电。如果将转子轴与轴颈再次机械地彼此分离，则在轴颈和转子轴处的接触结构也不再电接触，由此转子不再被轴颈供电。电的耦联或脱耦与机械的耦联或脱耦同步地或同时地进行，从而在同一过程中获得这两种连接。
5、在优选的实施变型方案中，为了机械耦联和脱耦，轴颈和/或电刷模块可沿着转子轴的纵轴线移动。通过由轴颈和/或电刷模块的轴向移动实现机械耦联，可以设置尤其是在转子轴和轴颈的径向上节省空间的构造形式。在此推荐的是，转子轴和轴颈布置成彼此同轴。根据构造形式以及模块尺寸和可用的结构空间，可以或者仅仅使轴颈或者使包括轴颈、电刷架和电刷的整个电刷模块沿着转子轴的纵轴线移动以进行可逆的机械耦联。在此有利的是，可以通过执行器引起这种移动，例如可通过空间上分离的控制单元控制。由此，可外部地控制耦联和脱耦。例如，适合的执行器可以是线性执行器，电机或液压地或气动地控制的栓。执行器可以或者在双侧作用或者仅仅在一个方向上作用，其中，在一个方向上作用的情况中，需要回位装置，例如弹簧。
6、在不使用附加的联接构件实现轴颈与转子轴机械耦联的方案是端面齿部。因此，电机的转一种实施变型方案的突出之处在于，轴颈和转子轴可通过端面齿部可逆地机械耦联。通过轴颈和/或电刷模块的轴向移动，两个轴端部的端面齿部的齿可以彼此接合，由此可获得可逆的机械耦联。这种联接变型方案在联接轴线的径向方向上节省空间，因为不需要附件并且仅仅需要轴端部的面用于联接。
7、在端面齿部联接的变型方案中可以规定，轴颈和转子轴可通过可切换的联接装置可逆地机械耦联。可以通过轴颈和/或电刷模块轴向的移动借助于附加的联接装置使轴颈和转子轴联接或分离。通过使用这种联接装置，可与避免复杂地且大多高成本地对轴端部进行例如制造端面齿部所需的再加工。与在两个轴端部处加工出可联接的结构相比，设置联接装置的成本可能更低。在使用联接装置时，有利地也可以使用可控制的执行器用于轴向移动。同样更加推荐的是，联接装置可切换，并且例如可以通过控制单元在一定的空间距离之外控制。
8、在耦联状态中，转子轴和轴颈通过联接装置或端面齿部形锁合地相互连接，并且以相同的转速在相同方向上旋转。通过将联接装置与轴颈和/或电刷模块的轴向移动相结合地应用，转子轴和/或轴颈也可以设有尤其小的直径。应用联接装置的前提是在转子轴的径向上的附加的结构空间，但为此实现了任意设计转子轴和轴颈的端面以及使用小直径的转子轴和轴颈。
9、在用于使轴颈与转子轴可逆地机械耦联的联接装置的类型方面，在一种有利的实施方式中可以规定，联接装置是离合器，优选爪式离合器或摩擦离合器。离合器大多是可以用于将两个轴机械耦联的标准化的并且由此价格适宜的构件，其中，在机械耦联期间一个或两个轴可以旋转。在此，可以使用以多种普遍已知的且已验证的轴向离合器，其中，爪式离合器的实施方式尤其适合，因为由此以小的转动间隙实现两个轴端部的良好的形锁合以及因此良好的机械连接。此外，存在在联接轴线的径向上结构空间需求低的爪式离合器的变型方案。此外，使用摩擦离合器以借助于摩擦配合将两个轴端部机械耦联得到的优点是，不必使两个轴端同步，即，不必使轴端部的转速彼此匹配。在摩擦离合器中，在机械耦联时可能产生的应力峰值和力也显著更小。
10、根据按照根据本专利技术的电机的安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机(1)，该电机包括具有转子轴(3)的转子(2)和具有电刷架(6)的电刷模块(10)，所述电刷架具有至少一个用于为转子(2)供电的电刷(5)，其特征在于，电刷模块(10)包括轴颈(4)，所述轴颈能与转子轴(3)可逆地机械耦联，电刷(5)贴靠在所述轴颈上。
2.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于，为了机械耦联和脱耦，轴颈(4)和/或电刷模块(10)能沿着转子轴(3)的纵轴线移动。
3.根据权利要求2述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和转子轴(3)能通过端面齿部(15、25)可逆地机械耦联。
4.根据权利要求2所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和转子轴(3)能通过可切换的联接装置(9)可逆地机械耦联。
5.根据权利要求4所述的电机(1)，其特征在于，联接装置(9)是离合器，优选爪式离合器或摩擦离合器。
6.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和电刷模块(10)沿着转子轴(3)的纵轴线位置固定，其中，轴颈(4)和转子轴(3)能通过可切换的联接装置(9)可逆地机械耦联。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，在轴颈(4)处设置有接触结构(22)，在轴颈(4)与转子轴(3)机械耦联或脱耦的同时，所述接触结构能与设置在转子轴侧的接触结构(12)电接触或能与设置在转子轴侧的接触结构电分离。
9.根据权利要求8所述的电机(1)，其特征在于，用于电接触或电分离的在轴颈(4)和转子轴(3)处的接触结构(12、22)具有至少两个、优选环形的接触元件(13、23)，所述接触元件设置在轴颈(4)和转子轴(3)的端侧处，或者在联接装置(9)处设置接触结构(32)，在机械耦联或脱耦的同时，所述接触结构使在轴颈(4)和转子轴(3)处的接触结构(12、22)电接触或电分离。
10.根据上述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和/或转子轴(3)是空心轴。
11.一种用于根据上述权利要求中任一项所述的电机(1)的电刷模块(10)，所述电刷模块包括具有至少一个电刷(5)的电刷架(6)，其特征在于，电刷模块(10)具有轴颈(4)，所述轴颈能与转子轴(3)可逆地机械耦联，电刷(5)贴靠在所述轴颈上。
12.根据权利要求11所述的电刷模块(10)，其特征在于，为了机械耦联和脱耦，轴颈(4)能沿着其纵轴线移动。
13.根据权利要求12所述的电刷模块(10)，其特征在于，轴颈(4)具有端面齿部(25)，轴颈通过所述端面齿部能与转子轴(3)可逆地机械耦联。
14.根据权利要求12所述的电刷模块(10)，其特征在于，在轴颈(4)处设置可切换的联接装置(9)，轴颈(4)通过所述联接装置能与转子轴(3)可逆地机械耦联。
15.根据权利要求14所述的电刷模块(10)，其特征在于，联接装置(9)是离合器，优选爪式离合器或摩擦离合器。
16.根据权利要求11所述的电刷模块(10)，其特征在于，轴颈(4)沿着其纵轴线位置固定，其中，在轴颈(4)处设置有可切换的联接装置(9)，轴颈(4)通过所述联接装置能与转子轴(3)可逆地机械耦联。
17.根据权利要求16所述的电刷模块(10)，其特征在于，联接装置(9)是接合套。
18.根据上述权利要求中任一项所述的电刷模块(10)，其特征在于，在轴颈(4)处设置接触结构(22)，在轴颈(4)与转子轴(3)机械耦联或脱耦的同时，所述接触结构能与设置在转子轴侧的接触结构(12)电接触或者能与设置在转子轴侧的接触结构电分离。
19.根据权利要求18所述的电刷模块(10)，其特征在于，用于电接触或电分离的在轴颈(4)处的接触结构(22)具有至少两个、优选环形的接触元件(23)，所述接触元件设置在轴颈(4)的端侧处，或者在联接装置(9)处设置有接触结构(32)，所述接触结构在机械耦联或脱耦的同时电接触或电分离。
20.根据上述权利要求中任一项所述的电刷模块(10)，其特征在于，所述轴颈(4)是空心轴。
21.一种机动车，其包括至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的电机(1)。
...【技术特征摘要】
1.一种电机(1)，该电机包括具有转子轴(3)的转子(2)和具有电刷架(6)的电刷模块(10)，所述电刷架具有至少一个用于为转子(2)供电的电刷(5)，其特征在于，电刷模块(10)包括轴颈(4)，所述轴颈能与转子轴(3)可逆地机械耦联，电刷(5)贴靠在所述轴颈上。
2.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于，为了机械耦联和脱耦，轴颈(4)和/或电刷模块(10)能沿着转子轴(3)的纵轴线移动。
3.根据权利要求2述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和转子轴(3)能通过端面齿部(15、25)可逆地机械耦联。
4.根据权利要求2所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和转子轴(3)能通过可切换的联接装置(9)可逆地机械耦联。
5.根据权利要求4所述的电机(1)，其特征在于，联接装置(9)是离合器，优选爪式离合器或摩擦离合器。
6.根据权利要求1所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和电刷模块(10)沿着转子轴(3)的纵轴线位置固定，其中，轴颈(4)和转子轴(3)能通过可切换的联接装置(9)可逆地机械耦联。
7.根据权利要求6所述的电机(1)，其特征在于，联接装置(9)是接合套。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，在轴颈(4)处设置有接触结构(22)，在轴颈(4)与转子轴(3)机械耦联或脱耦的同时，所述接触结构能与设置在转子轴侧的接触结构(12)电接触或能与设置在转子轴侧的接触结构电分离。
9.根据权利要求8所述的电机(1)，其特征在于，用于电接触或电分离的在轴颈(4)和转子轴(3)处的接触结构(12、22)具有至少两个、优选环形的接触元件(13、23)，所述接触元件设置在轴颈(4)和转子轴(3)的端侧处，或者在联接装置(9)处设置接触结构(32)，在机械耦联或脱耦的同时，所述接触结构使在轴颈(4)和转子轴(3)处的接触结构(12、22)电接触或电分离。
10.根据上述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，轴颈(4)和/或转子轴(3)是空心轴。
11.一种用于根据上述权利...
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